ప్రొఫెసర్ టిఫనీ షా, ప్రొఫెసర్, జియోసైన్సెస్ విభాగం, చికాగో విశ్వవిద్యాలయం
దక్షిణ అర్ధగోళం చాలా అల్లకల్లోలమైన ప్రదేశం.వివిధ అక్షాంశాల వద్ద గాలులు "గర్జించే నలభై డిగ్రీలు", "ఉగ్రమైన యాభై డిగ్రీలు" మరియు "అరవై డిగ్రీలు అరుస్తూ" వర్ణించబడ్డాయి.అలలు 78 అడుగుల (24 మీటర్లు) ఎత్తుకు చేరుకుంటాయి.
మనందరికీ తెలిసినట్లుగా, దక్షిణ అర్ధగోళంలో తీవ్రమైన తుఫానులు, గాలి మరియు అలలతో ఉత్తర అర్ధగోళంలో ఏదీ సరిపోలలేదు.ఎందుకు?
ప్రొసీడింగ్స్ ఆఫ్ ది నేషనల్ అకాడమీ ఆఫ్ సైన్సెస్‌లో ప్రచురించబడిన ఒక కొత్త అధ్యయనంలో, ఉత్తరాది కంటే దక్షిణ అర్ధగోళంలో తుఫానులు ఎందుకు ఎక్కువగా ఉంటాయో నేను మరియు నా సహచరులు కనుగొన్నాము.
పరిశీలనలు, సిద్ధాంతం మరియు వాతావరణ నమూనాల నుండి అనేక ఆధారాలను కలిపి, మా ఫలితాలు ప్రపంచ సముద్రపు "కన్వేయర్ బెల్ట్‌లు" మరియు ఉత్తర అర్ధగోళంలో పెద్ద పర్వతాల యొక్క ప్రాథమిక పాత్రను సూచిస్తాయి.
కాలక్రమేణా, దక్షిణ అర్ధగోళంలో తుఫానులు మరింత తీవ్రంగా మారాయని మేము చూపిస్తాము, అయితే ఉత్తర అర్ధగోళంలో తుఫానులు అలా చేయలేదు.ఇది గ్లోబల్ వార్మింగ్ యొక్క క్లైమేట్ మోడల్ మోడలింగ్‌కు అనుగుణంగా ఉంటుంది.
ఈ మార్పులు ముఖ్యమైనవి ఎందుకంటే బలమైన తుఫానులు తీవ్రమైన గాలులు, ఉష్ణోగ్రతలు మరియు వర్షపాతం వంటి తీవ్ర ప్రభావాలకు దారితీస్తాయని మాకు తెలుసు.
చాలా కాలంగా, భూమిపై వాతావరణం యొక్క చాలా పరిశీలనలు భూమి నుండి చేయబడ్డాయి.ఇది శాస్త్రవేత్తలకు ఉత్తర అర్ధగోళంలో తుఫాను గురించి స్పష్టమైన చిత్రాన్ని అందించింది.అయితే, దాదాపు 20 శాతం భూమిని కలిగి ఉన్న దక్షిణ అర్ధగోళంలో, 1970వ దశకం చివరిలో ఉపగ్రహ పరిశీలనలు అందుబాటులోకి వచ్చే వరకు తుఫానుల గురించి మనకు స్పష్టమైన చిత్రం లభించలేదు.
ఉపగ్రహ యుగం ప్రారంభం నుండి దశాబ్దాల పరిశీలన నుండి, దక్షిణ అర్ధగోళంలో తుఫానులు ఉత్తర అర్ధగోళంలో కంటే 24 శాతం బలంగా ఉన్నాయని మనకు తెలుసు.
ఇది దిగువన ఉన్న మ్యాప్‌లో చూపబడింది, ఇది దక్షిణ అర్ధగోళం (ఎగువ), ఉత్తర అర్ధగోళం (మధ్య) మరియు వాటి మధ్య (దిగువ) వ్యత్యాసాన్ని 1980 నుండి 2018 వరకు గమనించిన సగటు వార్షిక తుఫాను తీవ్రతను చూపుతుంది. (దక్షిణ ధ్రువం వద్ద ఉందని గమనించండి మొదటి మరియు చివరి మ్యాప్‌ల మధ్య పోలికలో అగ్రభాగం.)
మ్యాప్ దక్షిణ అర్ధగోళంలో దక్షిణ మహాసముద్రంలో తుఫానుల యొక్క స్థిరమైన అధిక తీవ్రతను మరియు ఉత్తర అర్ధగోళంలో పసిఫిక్ మరియు అట్లాంటిక్ మహాసముద్రాలలో (నారింజ రంగులో) వాటి కేంద్రీకరణను చూపుతుంది.చాలా అక్షాంశాల వద్ద ఉత్తర అర్ధగోళంలో (నారింజ రంగు షేడింగ్) కంటే దక్షిణ అర్ధగోళంలో తుఫానులు బలంగా ఉన్నాయని తేడా మ్యాప్ చూపిస్తుంది.
అనేక విభిన్న సిద్ధాంతాలు ఉన్నప్పటికీ, రెండు అర్ధగోళాల మధ్య తుఫానుల వ్యత్యాసానికి ఎవరూ ఖచ్చితమైన వివరణను అందించరు.
కారణాలను వెతకడం కష్టమైన పనిగా కనిపిస్తోంది.వాతావరణం వలె వేల కిలోమీటర్ల విస్తీర్ణంలో ఉన్న సంక్లిష్ట వ్యవస్థను ఎలా అర్థం చేసుకోవాలి?మనం భూమిని ఒక కూజాలో పెట్టి అధ్యయనం చేయలేము.అయితే, వాతావరణం యొక్క భౌతిక శాస్త్రాన్ని అధ్యయనం చేసే శాస్త్రవేత్తలు ఇది ఖచ్చితంగా చేస్తున్నారు.మేము భౌతిక శాస్త్ర నియమాలను వర్తింపజేస్తాము మరియు భూమి యొక్క వాతావరణం మరియు వాతావరణాన్ని అర్థం చేసుకోవడానికి వాటిని ఉపయోగిస్తాము.
ఈ విధానానికి అత్యంత ప్రసిద్ధ ఉదాహరణ డాక్టర్ షురో మనబే యొక్క మార్గదర్శక పని, అతను "గ్లోబల్ వార్మింగ్ గురించి నమ్మదగిన అంచనా కోసం" 2021 భౌతిక శాస్త్రంలో నోబెల్ బహుమతిని అందుకున్నాడు.దీని అంచనాలు భూమి యొక్క వాతావరణం యొక్క భౌతిక నమూనాలపై ఆధారపడి ఉంటాయి, సరళమైన ఒక-డైమెన్షనల్ ఉష్ణోగ్రత నమూనాల నుండి పూర్తి స్థాయి త్రిమితీయ నమూనాల వరకు ఉంటాయి.ఇది వివిధ భౌతిక సంక్లిష్టత నమూనాల ద్వారా వాతావరణంలో పెరుగుతున్న కార్బన్ డయాక్సైడ్ స్థాయిలకు వాతావరణం యొక్క ప్రతిస్పందనను అధ్యయనం చేస్తుంది మరియు అంతర్లీన భౌతిక దృగ్విషయాల నుండి ఉద్భవిస్తున్న సంకేతాలను పర్యవేక్షిస్తుంది.
దక్షిణ అర్ధగోళంలో మరిన్ని తుఫానులను అర్థం చేసుకోవడానికి, మేము భౌతిక-ఆధారిత వాతావరణ నమూనాల డేటాతో సహా అనేక ఆధారాలను సేకరించాము.మొదటి దశలో, భూమి అంతటా శక్తి ఎలా పంపిణీ చేయబడుతుందనే దానిపై మేము పరిశీలనలను అధ్యయనం చేస్తాము.
భూమి ఒక గోళం కాబట్టి, దాని ఉపరితలం సూర్యుడి నుండి అసమానంగా సౌర వికిరణాన్ని పొందుతుంది.సూర్యుని కిరణాలు మరింత నేరుగా ఉపరితలాన్ని తాకిన భూమధ్యరేఖ వద్ద ఎక్కువ శక్తి స్వీకరించబడుతుంది మరియు గ్రహించబడుతుంది.దీనికి విరుద్ధంగా, నిటారుగా ఉండే కోణాల్లో కాంతి తాకిన ధ్రువాలు తక్కువ శక్తిని పొందుతాయి.
తుఫాను యొక్క బలం శక్తిలో ఈ వ్యత్యాసం నుండి వస్తుందని దశాబ్దాల పరిశోధనలో తేలింది.ముఖ్యంగా, వారు ఈ వ్యత్యాసంలో నిల్వ చేయబడిన "స్థిర" శక్తిని చలన "గతి" శక్తిగా మారుస్తారు.ఈ పరివర్తన "బారోక్లినిక్ అస్థిరత" అని పిలువబడే ప్రక్రియ ద్వారా సంభవిస్తుంది.
రెండు అర్ధగోళాలు ఒకే మొత్తంలో సూర్యరశ్మిని పొందుతాయి కాబట్టి, దక్షిణ అర్ధగోళంలో ఎక్కువ సంఖ్యలో తుఫానులను సంఘటన సూర్యకాంతి వివరించలేదని ఈ అభిప్రాయం సూచిస్తుంది.బదులుగా, మా పరిశీలనాత్మక విశ్లేషణ దక్షిణ మరియు ఉత్తరం మధ్య తుఫాను తీవ్రతలో వ్యత్యాసం రెండు వేర్వేరు కారకాల వల్ల కావచ్చునని సూచిస్తుంది.
మొదట, సముద్ర శక్తి యొక్క రవాణా, తరచుగా "కన్వేయర్ బెల్ట్" గా సూచిస్తారు.నీరు ఉత్తర ధ్రువం దగ్గర మునిగిపోతుంది, సముద్రపు అడుగుభాగంలో ప్రవహిస్తుంది, అంటార్కిటికా చుట్టూ పెరుగుతుంది మరియు భూమధ్యరేఖ వెంట ఉత్తరం వైపు తిరిగి ప్రవహిస్తుంది, దానితో శక్తిని తీసుకువెళుతుంది.అంతిమ ఫలితం అంటార్కిటికా నుండి ఉత్తర ధ్రువానికి శక్తిని బదిలీ చేయడం.ఇది ఉత్తర అర్ధగోళంలో కంటే దక్షిణ అర్ధగోళంలో భూమధ్యరేఖ మరియు ధ్రువాల మధ్య ఎక్కువ శక్తి వ్యత్యాసాన్ని సృష్టిస్తుంది, ఫలితంగా దక్షిణ అర్ధగోళంలో మరింత తీవ్రమైన తుఫానులు ఏర్పడతాయి.
రెండవ అంశం ఉత్తర అర్ధగోళంలో ఉన్న పెద్ద పర్వతాలు, ఇది మనబే యొక్క మునుపటి పని సూచించినట్లుగా, తుఫానులను తగ్గిస్తుంది.పెద్ద పర్వత శ్రేణులపై వాయు ప్రవాహాలు స్థిరమైన ఎత్తులు మరియు అల్పాలను సృష్టిస్తాయి, ఇవి తుఫానులకు అందుబాటులో ఉన్న శక్తిని తగ్గిస్తాయి.
అయినప్పటికీ, గమనించిన డేటా యొక్క విశ్లేషణ మాత్రమే ఈ కారణాలను నిర్ధారించలేదు, ఎందుకంటే చాలా కారకాలు ఏకకాలంలో పనిచేస్తాయి మరియు పరస్పర చర్య చేస్తాయి.అలాగే, వాటి ప్రాముఖ్యతను పరీక్షించడానికి మేము వ్యక్తిగత కారణాలను మినహాయించలేము.
దీన్ని చేయడానికి, వివిధ కారకాలు తొలగించబడినప్పుడు తుఫానులు ఎలా మారతాయో అధ్యయనం చేయడానికి మేము వాతావరణ నమూనాలను ఉపయోగించాలి.
మేము అనుకరణలో భూమి యొక్క పర్వతాలను సున్నితంగా చేసినప్పుడు, అర్ధగోళాల మధ్య తుఫాను తీవ్రతలో వ్యత్యాసం సగానికి తగ్గింది.మేము సముద్రపు కన్వేయర్ బెల్ట్‌ను తీసివేసినప్పుడు, తుఫాను తేడాలో మిగిలిన సగం పోయింది.ఈ విధంగా, మొదటి సారి, మేము దక్షిణ అర్ధగోళంలో తుఫానులకు ఖచ్చితమైన వివరణను కనుగొన్నాము.
తుఫానులు తీవ్రమైన గాలులు, ఉష్ణోగ్రతలు మరియు అవపాతం వంటి తీవ్రమైన సామాజిక ప్రభావాలతో సంబంధం కలిగి ఉంటాయి కాబట్టి, భవిష్యత్తులో వచ్చే తుఫానులు బలంగా ఉంటాయా లేదా బలహీనంగా ఉంటాయా అనేది మనం సమాధానం ఇవ్వాల్సిన ముఖ్యమైన ప్రశ్న.
ఇమెయిల్ ద్వారా కార్బన్ బ్రీఫ్ నుండి అన్ని కీలక కథనాలు మరియు పత్రాల యొక్క క్యూరేటెడ్ సారాంశాలను స్వీకరించండి.మా వార్తాలేఖ గురించి ఇక్కడ మరింత తెలుసుకోండి.
ఇమెయిల్ ద్వారా కార్బన్ బ్రీఫ్ నుండి అన్ని కీలక కథనాలు మరియు పత్రాల యొక్క క్యూరేటెడ్ సారాంశాలను స్వీకరించండి.మా వార్తాలేఖ గురించి ఇక్కడ మరింత తెలుసుకోండి.
వాతావరణ మార్పుల ప్రభావాలను ఎదుర్కోవడానికి సమాజాలను సిద్ధం చేయడంలో కీలకమైన సాధనం వాతావరణ నమూనాల ఆధారంగా అంచనాలను అందించడం.శతాబ్దం చివరి నాటికి సగటు దక్షిణ అర్ధగోళ తుఫానులు మరింత తీవ్రంగా మారుతాయని ఒక కొత్త అధ్యయనం సూచిస్తుంది.
దీనికి విరుద్ధంగా, ఉత్తర అర్ధగోళంలో తుఫానుల సగటు వార్షిక తీవ్రతలో మార్పులు మధ్యస్తంగా ఉంటాయని అంచనా వేయబడింది.ఇది పాక్షికంగా ఉష్ణమండలంలో వేడెక్కడం మధ్య పోటీ కాలానుగుణ ప్రభావాల కారణంగా ఉంది, ఇది తుఫానులను బలంగా చేస్తుంది మరియు ఆర్కిటిక్‌లో వేగవంతమైన వేడెక్కడం, వాటిని బలహీనంగా చేస్తుంది.
అయితే, ఇక్కడ మరియు ఇప్పుడు వాతావరణం మారుతోంది.మేము గత కొన్ని దశాబ్దాలుగా మార్పులను పరిశీలిస్తే, దక్షిణ అర్ధగోళంలో సంవత్సర కాలంలో సగటు తుఫానులు మరింత తీవ్రంగా మారాయని మేము కనుగొన్నాము, అయితే ఉత్తర అర్ధగోళంలో మార్పులు చాలా తక్కువగా ఉన్నాయి, అదే కాలంలో వాతావరణ నమూనా అంచనాలకు అనుగుణంగా ఉన్నాయి. .
మోడల్‌లు సిగ్నల్‌ను తక్కువగా అంచనా వేసినప్పటికీ, అదే భౌతిక కారణాల వల్ల సంభవించే మార్పులను సూచిస్తాయి.అంటే, సముద్రంలో మార్పులు తుఫానులను పెంచుతాయి ఎందుకంటే వెచ్చని నీరు భూమధ్యరేఖ వైపు కదులుతుంది మరియు దాని స్థానంలో అంటార్కిటికా చుట్టూ చల్లటి నీరు ఉపరితలంపైకి తీసుకురాబడుతుంది, ఫలితంగా భూమధ్యరేఖ మరియు ధ్రువాల మధ్య బలమైన వ్యత్యాసం ఏర్పడుతుంది.
ఉత్తర అర్ధగోళంలో, సముద్రపు మంచు మరియు మంచు కోల్పోవడం ద్వారా సముద్ర మార్పులు భర్తీ చేయబడతాయి, దీని వలన ఆర్కిటిక్ ఎక్కువ సూర్యరశ్మిని గ్రహిస్తుంది మరియు భూమధ్యరేఖ మరియు ధ్రువాల మధ్య వ్యత్యాసాన్ని బలహీనపరుస్తుంది.
సరైన సమాధానం రాబట్టే అవకాశాలు ఎక్కువగా ఉన్నాయి.మోడల్‌లు గమనించిన సిగ్నల్‌ను ఎందుకు తక్కువ అంచనా వేస్తున్నాయో నిర్ణయించడం భవిష్యత్తు పనికి ముఖ్యమైనది, అయితే సరైన భౌతిక కారణాల కోసం సరైన సమాధానాన్ని పొందడం కూడా అంతే ముఖ్యం.
జియావో, T. మరియు ఇతరులు.(2022) భూరూపాలు మరియు సముద్ర ప్రసరణ కారణంగా దక్షిణ అర్ధగోళంలో తుఫానులు, యునైటెడ్ స్టేట్స్ ఆఫ్ అమెరికా యొక్క నేషనల్ అకాడమీ ఆఫ్ సైన్సెస్ ప్రొసీడింగ్స్, doi: 10.1073/pnas.2123512119
ఇమెయిల్ ద్వారా కార్బన్ బ్రీఫ్ నుండి అన్ని కీలక కథనాలు మరియు పత్రాల యొక్క క్యూరేటెడ్ సారాంశాలను స్వీకరించండి.మా వార్తాలేఖ గురించి ఇక్కడ మరింత తెలుసుకోండి.
ఇమెయిల్ ద్వారా కార్బన్ బ్రీఫ్ నుండి అన్ని కీలక కథనాలు మరియు పత్రాల యొక్క క్యూరేటెడ్ సారాంశాలను స్వీకరించండి.మా వార్తాలేఖ గురించి ఇక్కడ మరింత తెలుసుకోండి.
CC లైసెన్స్ క్రింద ప్రచురించబడింది.మీరు కార్బన్ బ్రీఫ్‌కు లింక్ మరియు కథనానికి లింక్‌తో వాణిజ్యేతర ఉపయోగం కోసం పూర్తిగా అడాప్ట్ చేయని మెటీరియల్‌ని పునరుత్పత్తి చేయవచ్చు.దయచేసి వాణిజ్య ఉపయోగం కోసం మమ్మల్ని సంప్రదించండి.